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时调度中,初始水位状态、实际来水组合、调蓄下设计洪水均与设计阶段不同。因此,为了进一步发
挥水库群的防洪作用和挖掘洪水资源利用潜力,如何定量解析库容补偿机理与替代作用?
6.2 有待解决的关键技术
(1)基于大气环流尺度的水库群汛期动态分期技术。流域暴雨洪水形成存在多种天气系统,不同
天气系统的大气环流特征各不相同,而且存在时空变异性,导致汛期分期特征在年际之间存在显著差
异,而设计阶段的汛期分期大多采用洪水样本的统计差异,较少考虑大气环流的背景。因此,需要研
究水库群集雨区局部暴雨洪水与大气环流宏观背景的关系,实现汛期分期的年度动态划分。
( 2)串并联大型水库群运行期设计洪水计算方法与汛限水位联合优化技术。水库群运行条件下,
流域洪水过程和空间组成都较自然状态发生了显著变化,串并联等不同水力联系加大了大型水库群设
计洪水计算难度。而且设计阶段对水库群联合调控的影响考虑不足,如何发展水库群运行期设计洪水
与运行水位联合优化技术,是待解决的关键技术。
( 3)基于多尺度预报信息的大型水库群汛期运行水位上下阈值界定及区间控制技术。实时调度过
程中,暴雨洪水是动态变化的,并且流域内水库众多,有多个防洪对象和多个兴利目标。因此,如何
识别典型洪水?并结合预报信息进行水库群汛期运行水位实时动态控制,确定各水库利用不同预见期
预报信息的控制域。
( 4)大型水库群全景动态调度与泄流自动控制技术。大型水库群需要考虑决策期、预见期、余留
期的三阶段不同特点,开发基于风险分析的三阶段大型水库群优化调度模型。在模型基础上,如何研
发集成信息安全、泄流校验、闸门测控一体化的大型水库群汛期运行水位泄流自动控制装置?破解汛
期运行水位的智能动态控制难题。
( 5)面向洪水资源利用的水库群多目标协同调度规则库技术。如何根据汛期来水特性辨识不同时
段水库群多目标调度运行的竞争—协同关系?如何利用库群的水力和库容补偿关系提出适应多目标利
用需求的复杂水库群库容协同运用方法?如何引进先进的信息化技术集成面向洪水资源高效利用的水
库群联合调度规则库?需要研发多目标协同调度技术。
6.3 开展水库运行管理机制研究 水库汛期运行水位动态控制效益显著,但在应用实践中阻力较大,
根本原因在于责权利不对等:水库业主单位获得额外的收益,而防汛部门承担防汛管理责任、上下游
地区承担洪水风险。因此,亟待开展水库汛期运行水位动态控制的机制体制研究。在充分考虑人们生
命财产安全和社会经济发展水平的基础上,国家建立流域防洪保险专项基金,资金来源于各级财政投入、
洪水保险费、水库新增的部分效益等。采用经济手段,从体制机制上均衡防洪安全和兴利挖潜的矛盾。
7 建议和讨论
水是万物之母、生存之本、文明之源。水利事关战略全局、事关长远发展、事关人民福祉。贯彻
落实水利部推动新阶段水利高质量发展的六条路径,首先必须提高我国现有水利设施的管理水平,统
筹协调防洪和抗旱矛盾、提高水资源高效利用和生态保护治理能力,为全面建设社会主义现代化国家
提供有力的水安全保障。我国的汛限水位设定和监管,既没有考虑上游水库群的调蓄影响和暴雨洪水
的季节性变化规律,也没有考虑水文气象预测预报、通讯、调度决策等技术进步;导致洪水资源利用
率不高,既不合理、又不科学。本文提出以下几个观点和建议,供大家切磋讨论:
( 1)加强防汛抗旱的基础设施建设。江西、湖南、广东等南方省份的河流径流调节能力(调节库容?
多年平均径流量)在 20%左右(30%~40%最佳),洪水调节和蓄水能力不足,导致每年汛期水库大量弃
水,其他大部分时间抗旱保供水。因此,需要兴建一批新的水库或改建现有的 “双退圩区” 或 “分蓄
洪区” 为 “平原水库”,汛期防洪蓄水,枯水期抗旱供水,把宝贵的淡水资源储蓄在流域内。
( 2)加强防汛抗旱管理的政策与法规建设。组织力量补充修改 《中华人民共和国防洪法》 和 《汛
限水位监督管理规定(试行)》 等法律法规;修编 《水利水电工程设计洪水计算规范》( SL44—2006)
和 《水利工程水利计算规范》( SL104—2015),尽快出台 《水库汛期水位动态控制方案编制技术导则》
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